新能源多孔碳是一種具有高比表面積（可達(dá) 3000 m2/g 以上）、可調(diào)控孔徑分布（0.5 - 50 nm）以及優(yōu)異化學(xué)穩(wěn)定性的碳材料。它通常以生物質(zhì)、石油瀝青等為原料，通過(guò)活化法、溶膠 - 凝膠法等制備而成。

新能源多孔碳在以下領(lǐng)域有重要應(yīng)用：

能量?jī)?chǔ)存：在鋰離子電池中，可作為硅碳負(fù)極的骨架，將硅的體積膨脹率從 300% 降至 15% 以下，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性；在鋰硫電池中，富缺陷多孔碳材料能夠有效抑制硫電極的體積膨脹和穿梭效應(yīng)，提升電池性能。它也是超級(jí)電容器的理想電極材料，比電容可達(dá) 350 F/g，是傳統(tǒng)活性炭的 3 倍，可用于智能電子設(shè)備、備用電源、混合動(dòng)力汽車等的電源。

能量轉(zhuǎn)換：在燃料電池、金屬 - 空氣電池等涉及氧還原反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置中，雜原子摻雜的多孔碳納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的氧還原性能，可作為貴金屬催化劑的替代品。此外，多孔碳材料與過(guò)渡金屬結(jié)合，可用于提高析氫反應(yīng)的電催化活性，在水電解制氫中發(fā)揮作用。

多孔碳制備原料

碳源：

生物質(zhì)：如木材、竹子、秸稈、水果殼等。這些生物質(zhì)含有豐富的碳元素，經(jīng)過(guò)碳化和活化等處理后可轉(zhuǎn)化為多孔碳材料。例如，以椰子殼為原料，通過(guò)碳化和氫氧化鉀活化，可制得具有高比表面積的多孔碳，用于超級(jí)電容器電極材料。

樹脂類：酚醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂等。樹脂具有良好的成碳性，在高溫下可轉(zhuǎn)化為碳材料，并且通過(guò)調(diào)節(jié)樹脂的種類和制備工藝，可以控制多孔碳的結(jié)構(gòu)和性能。如酚醛樹脂常用于制備高性能的多孔碳，可通過(guò)與模板劑結(jié)合，制備出具有特定孔徑分布的多孔碳材料。

其他碳源：還有石油瀝青、煤焦油、葡萄糖、蔗糖等。這些碳源經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚?，如聚合、碳化、活化等步驟，也可用于制備多孔碳。例如，石油瀝青經(jīng)過(guò)熱處理和活化，可得到具有較高石墨化程度的多孔碳，適用于鋰離子電池負(fù)極材料。

活化劑：常用的活化劑有氫氧化鉀（KOH）、氫氧化鈉（NaOH）、碳酸鉀（K?CO?）、二氧化碳（CO?）、水蒸氣等。活化劑的作用是在碳材料中創(chuàng)造出豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，提高比表面積和孔隙率。例如，KOH 活化法是一種常用的制備多孔碳的方法，KOH 與碳源在高溫下發(fā)生反應(yīng)，可刻蝕碳骨架，形成大量的微孔和介孔。

那艾噴霧干燥工藝在多孔碳制備中的廣泛的應(yīng)用案例

在多孔碳的制備中，噴霧干燥工藝常被用于制備多孔碳前驅(qū)體。例如，將樹脂、碳納米管、KOH 分別溶解分散于乙醇后混合，得到混合漿液，然后對(duì)混合漿液進(jìn)行噴霧干燥，可得到多孔碳前驅(qū)體。此外，也可以將模板乳液與碳源混合后稀釋得到混合前體溶液，經(jīng)噴霧干燥得到多孔碳前驅(qū)體。噴霧干燥過(guò)程中，通過(guò)控制噴霧溫度、溶液進(jìn)料流速、霧化壓力等參數(shù)，可以調(diào)控前驅(qū)體的顆粒大小、形狀和孔隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響最終多孔碳材料的性能。

斷血流皂苷微球的制備：以丙烯酸樹脂為囊材，微粉硅膠為抗黏劑、甘油為增塑劑、95% 乙醇為溶劑，采用噴霧干燥法制備斷血流皂苷微球。稱取一定量的囊材，用 95% 乙醇溶解并配成不同濃度，將斷血流皂苷溶于囊材溶液中，按一定比例配成待噴液，加入增塑劑和抗黏劑，攪拌均勻后進(jìn)行噴霧干燥。進(jìn)料速度為 2.5ml/min，進(jìn)風(fēng)溫度 90 度。進(jìn)風(fēng)溫度對(duì)微球成型至關(guān)重要，溫度過(guò)低液滴未干燥易黏壁且噴嘴易堵塞，溫度太高則易引起球殼破裂，降低包封率。

樹脂溶液噴霧干燥實(shí)驗(yàn)：采用小型噴霧干燥機(jī)樹脂水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該小型噴霧干燥機(jī)適用于高校、研究所和食品醫(yī)藥化工企業(yè)實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)微量顆粒粉末，對(duì)乳濁液、懸浮液等溶液具有廣譜適用性，尤其適用于對(duì)熱敏感性物質(zhì)的干燥。從實(shí)驗(yàn)的物料干燥成品來(lái)看，干燥后的樹脂粉末流動(dòng)性不錯(cuò)。

另外閉路循環(huán)噴霧干燥機(jī)采用氮?dú)庋h(huán)系統(tǒng)，可干燥含乙醇等有機(jī)成分的溶液。其通過(guò)閉環(huán)氣體循環(huán)裝置將氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)性介質(zhì)循環(huán)利用，能消除溶劑蒸汽與氧氣接觸引發(fā)燃爆的風(fēng)險(xiǎn)，還采用多級(jí)冷凝回收裝置高效回收揮發(fā)的有機(jī)溶劑，回收率可達(dá) 95% 以上。

噴霧干燥是以單一工序?qū)⑷芤?、乳濁液、懸浮液和漿狀物料瞬間干燥成粉狀或顆粒狀產(chǎn)品。工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、干燥溫和特別適合熱敏性物料，還可以快速工業(yè)化放大生產(chǎn)。那艾實(shí)驗(yàn)儀器的試驗(yàn)中心配備了6臺(tái)功能各異的噴霧干燥造粒試驗(yàn)機(jī)以及專業(yè)的試驗(yàn)人員，能基本滿足客戶在粉體樣品的制取及干燥特性的確認(rèn)等方面的需求，為噴霧干燥工藝研究提供可靠的依據(jù)。誠(chéng)摯歡迎廣大新老客戶前來(lái)試驗(yàn)、洽談。